Mô-đun quang điện trong nhà canxi titan oxit với hiệu suất chuyển đổi vượt quá 36 phần trăm

Gần đây, nhóm của Giáo sư Mai Yaohua tại Viện Công nghệ Năng lượng Mới của Đại học Tế Nam đã đạt được chứng nhận độc lập của bên thứ ba về hiệu suất chuyển đổi hơn 36% đối với các mô-đun quang điện trong nhà canxi titanite diện tích lớn, giá trị cao nhất được báo cáo trên thế giới cho đến nay. Các kết quả nghiên cứu liên quan đã được công bố trên tạp chí Advanced Science.

Công nghệ pin mặt trời sử dụng chalcogenide làm lớp hấp thụ ánh sáng đã nhận được nhiều sự quan tâm trong những năm gần đây. Việc sử dụng các tế bào quang điện để thu năng lượng ánh sáng yếu trong nhà có thể được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng IoT công nghiệp, nhà thông minh và di động thông minh, nhưng chúng yêu cầu khoảng cách dải quang rộng để đạt được hiệu suất chuyển đổi cao. Khoảng cách dải quang của các lớp hấp thụ ánh sáng chalcogenide có thể được điều chỉnh trong một phạm vi rộng, giúp có thể thu được các thiết bị quang điện có hiệu suất chuyển đổi cao và các nhóm đã báo cáo các tế bào quang điện chalcogenide trong nhà có hiệu suất vượt quá 40 phần trăm .

Tuy nhiên, hàm lượng brom (Br) cao trong màng chalcogenide có vùng cấm rộng dễ gây ra hiện tượng tách pha và ảnh hưởng đến hiệu suất của thiết bị. Nhóm của Mai Yaohua đã nghiên cứu mối quan hệ giữa khoảng cách vùng cấm và hiệu suất quang điện trong nhà của các tế bào quang điện chalcogenide và phát hiện ra rằng, ngoài sự phân tách pha, khuyết tật chỗ trống Br trong lớp hấp thụ quang chalcogenide là một trong những yếu tố chính hạn chế điện áp mạch hở của tế bào quang điện chalcogenide. tế bào. Xử lý bằng vật liệu phân tử nhỏ kim loại kiềm giàu iốt(I) giải quyết hiệu quả vấn đề chỗ trống Br và cải thiện hiệu quả chuyển đổi của thiết bị dưới ánh sáng yếu. Dưới nguồn sáng TL84 1000 lux, mô-đun quang điện trong nhà có diện tích hiệu dụng 12,30 cm2 đã đạt được hiệu suất chuyển đổi là 36,36% do một bên thứ ba độc lập chứng nhận, đây là hiệu suất chuyển đổi cao nhất được báo cáo của mô-đun ánh sáng yếu canxi titanite trên thế giới.

Đồng thời, nhóm đã phát triển một hệ thống khai thác năng lượng ánh sáng trong nhà nguyên mẫu dựa trên mô-đun PV chalcogenide, giúp thu năng lượng ánh sáng trong nhà, theo dõi điểm năng lượng tối đa, quản lý năng lượng và pin, thu thập nhiệt độ và độ ẩm xung quanh, giao tiếp Bluetooth và không- sạc. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu lưu ý rằng việc kiểm tra chính xác hiệu suất của tế bào PV trong nhà và tiêu chuẩn hóa quy trình thử nghiệm là rất quan trọng đối với quá trình công nghiệp hóa công nghệ.